肺炎の原因

肺炎の最も一般的な原因菌は、グラム陽性細菌、グラム陰性細菌、細胞内病原体、そして頻度は低いものの真菌やウイルスです。若年者では、肺炎は単一の病原体（単一感染）によって引き起こされることが多いのに対し、高齢者や併存疾患のある患者では、細菌またはウイルスと細菌の混合感染（混合感染）によって引き起こされることが多く、適切な病因治療の選択が深刻な問題となります。

肺炎の各形態（市中感染、院内感染など）は、それぞれに最も可能性の高い病原体のスペクトルによって特徴付けられます。これは、現代の肺炎の分類と、経験的病因療法の初期選択の原則の両方の基礎となっています。

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市中肺炎

現在、市中肺炎を引き起こす微生物は数十種報告されています。その中でも、特に以下の細菌性病原体が主な原因と考えられています。

• 肺炎球菌（肺炎球菌）;
• インフルエンザ菌;
• モラクセラ（モラクセラ・カタトラリス）
• マイコプラズマ（マイコプラズマ属）
• クラミジア（クラミジアフィラまたはクラミジア・ニューモニエ）
• レジオネラ（レジオネラ属）。

上記の病原体は市中肺炎の症例の約 70 ～ 80% を占めており、その中でも肺炎球菌が依然として最も多く、市中肺炎患者の 30 ～ 50% に感染を引き起こしています。

肺炎球菌はグラム陽性細菌（双球菌）であり、多糖類の莢膜に包まれており、オプソニン化とそれに続くマクロファージによる貪食を阻害します。人口の大部分において、肺炎球菌は上気道の正常微生物叢の構成要素の一つです。成人における肺炎球菌の無症候性保菌率は2.5%に達し、学校および幼稚園に通う小児では56%に達します。肺炎球菌は、肺炎患者および細菌保菌者からの飛沫によって空気感染する可能性があります。

肺炎球菌性肺炎の発生は、冬季や混雑した場所（幼稚園、寄宿学校、刑務所、兵舎など）で多く見られます。肺炎球菌性肺炎のリスクが最も高いのは、内臓疾患を併発している高齢者です。

成人における市中肺炎の約5～10%は、グラム陰性菌であるインフルエンザ菌（Haemophilus influenzae）によって引き起こされます。特に喫煙者や慢性閉塞性気管支炎の患者では、その割合が高くなります。生後6ヶ月から5歳までの乳幼児では、インフルエンザ菌による市中肺炎の発生率は15～20%以上に達します。インフルエンザ菌は空気中の飛沫によって感染します。肺炎球菌と同様に、インフルエンザ菌は鼻咽頭の常在菌叢の一部であることが多いです。無症候性保菌率は大きく異なり、50～70%に達します。

モラクセラ（モラクセラ・カタラーリス）はグラム陰性球菌であり、市中肺炎（症例の1～2%）の比較的まれな原因菌です。主に慢性閉塞性気管支炎を併発している患者に発生します。モラクセラは口腔内および鼻咽頭にも常在菌として存在します。この病原体の特徴的な点は、β-ラクタマーゼを活発に産生するため、β-ラクタマーゼ系抗生物質に対する耐性株が顕著に見られることです。

近年、マイコプラズマ、クラミジア、レジオネラなど、いわゆる「非定型」病原体の疫学的重要性が著しく高まっています。これらの病原体は細胞内病原体であるため、マクロ生物の細胞内で複製し、抗菌薬に対する高い耐性を維持します。

マイコプラズマ感染症は、孤立した、または部分的に孤立したコミュニティ（幼稚園、学校、軍隊など）に住む小児、青年、および若年層（35歳未満）において、市中肺炎を引き起こすことが最も多く見られます。マイコプラズマ肺炎は、市中肺炎全体の20～30%以上を占め、これらの組織化されたコミュニティ内でマイコプラズマ感染症の流行を引き起こすことがよくあります。高齢層では、マイコプラズマが市中肺炎の原因となる頻度は少なくなります（1～9%）。

マイコプラズマの 2 つの特徴的な生物学的特徴は実用上重要であり、この感染症が一部の抗菌薬に耐性を示すことや、マイコプラズマが人体内で長期にわたって存続することを説明しています。

1. マイコプラズマには硬い外側の細胞膜がなく、ペニシリンやその他のベータラクタム系抗生物質は主にこの細胞膜を標的とします。
2. マイコプラズマは感染細胞の膜にしっかりと結合し、マクロ生物の自然防御細胞（マクロファージ）による貪食と破壊を「回避」することができます。
3. マクロ生物の細胞内では、マイコプラズマは複製（生殖）することができます。

クラミジアもまた、「非定型」細胞内病原体の一種です。

成人では、クラミジアは市中肺炎の約10～12%の原因であり、その多くは中等度または重度です。若者はクラミジア肺炎にかかりやすい傾向があります。クラミジアは空気中の飛沫によってヒトに感染するため、これらの微生物が上気道に無症状で定着することは考えにくいです。体内に侵入して細胞内に侵入したクラミジアは、そこで細胞質封入体、いわゆる素小体および網状小体を形成します。網状小体の細胞内増殖サイクルは40～72時間続き、その後宿主細胞は破裂します。

細胞間隙に侵入したクラミジア小体は、新たな細胞に感染し、マクロファージの細胞に進行性の損傷を引き起こし、組織や臓器に炎症反応を引き起こします。クラミジアが細胞内に長期間留まる場合もありますが、その場合、臨床症状は現れません。

クラミジア肺炎の特殊な型として、クラミジア・プシッタシによって引き起こされる鳥類症（オウム病）があります。これは感染した鳥類との接触を通じて人に感染します。鳥類症肺炎の発生率は1～3%を超えません。

レジオネラ菌は、市中肺炎の症例の2～8%を引き起こします。好気性グラム陰性桿菌で、「非定型」細胞内病原体に分類されます。人体に入ると、細胞内に侵入し、主に肺胞マクロファージ、好中球、および単球において急速に増殖します。マイコプラズマと同様に、マクロファージの細胞内に生息するレジオネラ菌は、β-ラクタム系抗生物質の作用に耐性を示し、貪食されません。

自然環境（自然界）では、レジオネラ菌は淡水域に広く生息していますが、エアコン、水道管、コンプレッサー、シャワーといった人工給水システム、さらには様々な産業用・家庭用エアロゾルシステム（気管支閉塞症候群の患者の治療などに使用される医療用固定式エアロゾル設備を含む）にも定着する能力があります。感染は通常、空気中の飛沫によって広がりますが、感染を伝播させるには微細なエアロゾルが必要であるため、患者からの直接感染はほぼ不可能です。

レジオネラ肺炎は、中高年層、特に併存疾患やリスク因子を有する人に最も多く発症し、ベータラクタム系抗生物質では治療困難な重篤な肺炎を引き起こします。レジオネラ肺炎は、肺炎球菌性肺炎に次いで2番目に多い死亡原因です。併存疾患のない小児や若年層では、レジオネラ肺炎は非常にまれです。

市中肺炎の最も一般的な病原体は肺炎球菌です。肺炎球菌、インフルエンザ菌、モラクセラ菌は上気道の常在細菌叢の一部であり、無症状の細菌保有率がかなり高いことが知られています。

細胞内病原体である「非定型」病原体（マイコプラズマ、クラミジア、レジオネラ）は、口腔および鼻咽頭の正常な微生物叢には含まれませんが、マクロファージに感染すると細胞内で長期にわたり持続し、抗菌薬に対する高い耐性を維持します。マイコプラズマとクラミジアは若年者に、レジオネラは中高年者に肺炎を引き起こすことが多いです。市中肺炎の発生は、孤立集団または部分的に孤立した集団の人々で最も多く見られます。

上記の病原体は、市中肺炎の最も一般的な原因です。頻度は低いものの（症例の5～15％）、腸内桿菌科のグラム陰性細菌、黄色ブドウ球菌、嫌気性細菌、緑膿菌などが病因となることがあります。これらの細菌が市中肺炎の病因として関与する割合は、高齢者層や内臓の慢性疾患を併発している患者で増加します。

黄色ブドウ球菌は市中肺炎の病原体としては比較的稀（約3～5%）ですが、重症化し、肺組織を破壊する傾向があります。黄色ブドウ球菌はグラム陽性球菌で、ブドウの房のような塊を形成します。ブドウ球菌感染症は冬季に多く見られ、症例の40～50%はウイルス感染症（急性呼吸器感染症、インフルエンザ）に関連しています。高齢者、薬物中毒者、嚢胞性線維症患者、および慢性疾患を併発している患者は、ブドウ球菌性肺炎にかかりやすい傾向があります。

腸内細菌科（クレブシエラ属および大腸菌）に属するグラム陰性腸内細菌は毒性が強く、重篤な疾患を引き起こす可能性があり、死亡率は20～30%に達します。グラム陰性腸内細菌は上気道の常在菌叢にも存在することが知られており、加齢とともにその存在率が高まります。腸内細菌による市中肺炎は、高齢者、衰弱した患者、介護施設入居者、重度の肺疾患や心臓疾患（COPD、慢性心不全など）を併発している患者に多く見られます。

クレブシエラ・ニューモニエは、慢性アルコール依存症の男性に肺炎を引き起こすことが多い。

大腸菌は、ほとんどの場合、胃腸管、尿路などにある肺外病巣から血行性に広がり、肺組織に感染します。素因としては、糖尿病、腎不全、慢性心不全なども挙げられます。

嫌気性細菌（フソバクテリウム属、バクテロイデス属、ペプトストレプトコッカス属など）も上気道の正常な微生物叢の一部です。これらの病原体による肺炎は、意識障害や嚥下障害を伴う神経疾患患者、アルコール依存症、薬物依存症、睡眠薬や精神安定剤の乱用者において、上気道内容物の大量誤嚥の結果として発症します。これらの患者に齲蝕や歯周病がある場合、大量の嫌気性細菌を誤嚥し、誤嚥性肺炎を発症するリスクが著しく高まります。

緑膿菌（Pseudomonas aeruginosa）は、市中肺炎を引き起こすことは稀です。感染は誤嚥や血行性感染によって広がる可能性があります。一般的に、緑膿菌による院内肺炎は、気管支拡張症、嚢胞性線維症、およびコルチコステロイド療法を受けている患者に発生します。緑膿菌による肺炎は、重篤な経過をたどり、高い死亡率を特徴とします。

したがって、市中感染性肺炎が発症した特定の臨床的および疫学的状況、つまり患者の年齢、併発疾患の存在、およびいくつかの危険因子（アルコール依存症、喫煙、薬物中毒）によって、特定の症例においてどの病原体が市中感染性肺炎の原因となるかが大きく決まります。

臨床的および疫学的状況とリスク要因の存在に応じて、市中肺炎の最も可能性の高い原因物質

臨床的および疫学的状況とリスク要因	最も可能性の高い病原体
6ヶ月から6歳までのお子様	肺炎球菌、ブドウ球菌、インフルエンザ菌、モラクセラ菌、呼吸器系ウイルス、マイコプラズマ
7歳から15歳までの子供	肺炎球菌。インフルエンザ菌。モラクセラ。呼吸器系ウイルス。マイコプラズマ。クラミジア
16歳から25歳まで	マイコプラズマ、クラミジア、肺炎球菌
60歳以上	肺炎球菌、インフルエンザ菌、グラム陰性腸内細菌
冬の時期、孤立したグループにいる	肺炎球菌
インフルエンザ流行中の肺炎の発生	肺炎球菌、黄色ブドウ球菌、インフルエンザ菌、ウイルスと細菌の関連
軍部隊で肺炎が発生	肺炎球菌、クラミジア、アデノウイルス、マイコプラズマ、ウイルスと細菌の関連
避難所や刑務所での肺炎の発生	肺炎球菌、結核菌
介護施設での肺炎の流行	クラミジア、肺炎球菌、インフルエンザAウイルス、ウイルスと細菌の関連性
老人ホームの患者（肺炎の散発例）	肺炎球菌。クレブシエラ菌。大腸菌。インフルエンザ菌。黄色ブドウ球菌。嫌気性菌。クラミジア。
エアコンと閉鎖型給水システムを備えたホテルに最近宿泊した	レジオネラ
喫煙、COPDの存在	肺炎球菌。インフルエンザ菌。マイコプラズマ。レジオネラ菌。
気道閉塞の存在	嫌気性菌、肺炎球菌、インフルエンザ菌、黄色ブドウ球菌
気管支拡張症と嚢胞性線維症	緑膿菌、黄色ブドウ球菌
アルコール依存症	肺炎球菌、クレブシエラ菌、黄色ブドウ球菌、嫌気性菌
静脈内薬物使用	黄色ブドウ球菌。嫌気性菌。結核菌。肺炎球菌
過去3ヶ月間の抗菌療法	ペニシリン耐性肺炎球菌株。緑膿菌
最近の鳥との接触	クラミジア・オウム病
猫、牛、羊、山羊との最近の接触	クラミジア・バーネッティ
糖尿病、糖尿病性ケトアシドーシス	肺炎球菌、黄色ブドウ球菌
歯周病、虫歯	嫌気性細菌
誤嚥のリスク増加（脳卒中、神経疾患、意識障害など）	嫌気性細菌

注: * - 呼吸器ウイルス: PC、インフルエンザ、パラインフルエンザ、アデノウイルス、エンテロウイルス。

表に示されているデータは、その不確実性にもかかわらず、初期の経験的病因療法の選択、および肺炎の原因物質の確認に必要な診断検査の最適な選択に役立つ可能性があります。

市中肺炎の病因と疾患の重症度の間にも、一定の相互依存関係があることも付け加えておくべきである。

重度の市中肺炎患者の場合、最も一般的な病原体は次のとおりです。

• 肺炎球菌、
• 黄色ブドウ球菌、
• レジオネラ菌、
• クレブシエラ。

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院内肺炎

院内肺炎は、ほとんどの場合、抗生物質に曝露された患者を含む患者の毒性の高い自己微生物叢、または病院内で循環している病原性微生物株によって引き起こされます。

• 肺炎球菌（肺炎球菌）;
• 黄色ブドウ球菌;
• クレブシエラ・ニューモニエ;
• 大腸菌;
• プロテウス（Proteus vulgaris）;
• 緑膿菌;
• レジオネラ（レジオネラ・ニューモフィラ）
• 嫌気性細菌（フソバクテリウム属、バクテロイデス属、ペプトストレプトコッカス属）

院内肺炎の個々の病原体の検出頻度。

エキサイター	検出率、%
肺炎球菌	10-16.3
黄色ブドウ球菌	2.7-30
大腸菌	17.3-32.3
レジオネラ・ニューモフィラ	最大23
プロテウス・ブルガリス	8.2-24
クレブシエラ・ニューモニエ	8.2-12
緑膿菌	17
嫌気性菌叢	5-10

表からわかるように、院内肺炎の病原体のうち、グラム陰性細菌叢と嫌気性細菌の割合は非常に高く、一般的に重症の院内肺炎を引き起こし、高い死亡率を特徴としています。例えば、クレブシエラ属、大腸菌、黄色ブドウ球菌による肺炎の院内死亡率は32～36%に達し、緑膿菌による感染の場合は51～70%に達します。

市中肺炎の場合と同様に、院内肺炎を引き起こす病原体の種類は、発症時の臨床状況に大きく依存します。例えば、意識障害、消化器疾患、神経筋疾患のある患者において、病原微生物が下気道に侵入することで発生する誤嚥性肺炎の最も一般的な原因は、以下の通りです。

• 嫌気性微生物（バクテロイデス属、ペプトストレプトキソッカス属、フソバクテリウム・ヌクレアタム、プレボテラ属）
• 黄色ブドウ球菌（抗生物質耐性株が多い）
• グラム陰性細菌（肺炎桿菌、大腸菌）
• 緑膿菌;
• プロテウス・ブルガリス。

誤嚥性院内肺炎を引き起こす病原体のスペクトルは、誤嚥の結果として発症する院内肺炎を引き起こす病原体のスペクトルとは若干異なることを覚えておく必要があります。後者は、嫌気性病原体に加えて、黄色ブドウ球菌や肺炎球菌によって引き起こされることが多いです。

現在、院内肺炎には、人工呼吸器（AVL）を使用している患者に発症する特殊な形態、すなわち人工呼吸器関連肺炎（VAP）も存在します。この場合、人工呼吸器関連肺炎は、ALV開始から7日以内に発症する早期VAPと、ALVが7日以上持続した後に発症する晩期VAPに区別されます。これら2つの形態の人工呼吸器関連肺炎の主な違いは、これらの院内肺炎の病因の多様性にあります（RG Wunderik）。

早期の人工呼吸器誤嚥性肺炎（VAP）の最も一般的な原因は、肺炎球菌、インフルエンザ菌、黄色ブドウ球菌、および嫌気性細菌です。後期のVAPでは、薬剤耐性菌である腸内細菌科細菌、緑膿菌、アシネトバクター属、およびメチシリン耐性黄色ブドウ球菌（MRSA）がより重要な役割を担います。

院内肺炎の病原体の範囲は、患者が入院している病院のプロファイル、および入院治療が行われる病状の性質によって大きく異なります。泌尿器系のプロファイルを持つ患者における院内肺炎の病原体は、大腸菌、プロテウス菌、腸球菌が最も多く、血液系の患者においては大腸菌、クレブシエラ菌、緑膿菌、黄色ブドウ球菌が最も多く見られます。手術を受けた患者における院内肺炎は、黄色ブドウ球菌、大腸菌、プロテウス菌、緑膿菌が最も多く見られます。気管支肺系の慢性疾患を持つ患者における院内肺炎の原因は、腸球菌、緑膿菌、クレブシエラ菌が最も多く見られます。

院内環境で発生する「非定型」肺炎は、ほとんどの場合、レジオネラ感染症によって引き起こされます。グルココルチコイド療法または細胞増殖抑制薬を長期間服用している患者、および院内で自家給水源を使用している場合、この疾患の発症リスクは高まります。マイコプラズマやクラミジアが院内肺炎の原因となることは非常にまれであることを覚えておく必要があります。

長期にわたって抗生物質やグルココルチコイドを投与されている患者では、アスペルギルス属などの真菌によって院内肺炎が引き起こされる可能性があります。

院内肺炎のウイルス性病因は、インフルエンザウイルスA型、B型、およびRSウイルス（RSV）感染と関連しているが、肺実質の病変が「純粋に」ウイルス性である可能性は疑問視されている。市中肺炎の場合と同様に、入院患者におけるウイルス感染は、患者自身の防御機構の抑制に寄与する因子であり、院内肺炎に特徴的な細菌感染の発症に寄与していると考えられる。

院内肺炎のおおよその原因菌に関する推奨は、あくまでも一般的な確率論に基づくものであることを強調しておくべきである。これらの病原菌のスペクトルや抗菌薬に対する感受性は、施設によって、あるいは同じ病院内でも診療科によって大きく異なる場合があり、経験的病因療法を処方する際には、この点を考慮する必要がある。

院内肺炎の最も可能性の高い病原体は、肺炎が発症した臨床状況によって異なります。

臨床状況	最も可能性の高い病原体
意識障害、胃腸疾患、神経筋疾患などを伴う患者の修復性肺炎。	嫌気性菌：バクテロイデス属、ペプトストレプトコッカス属、フソバクテリウム・ヌクレアタム、プレボテラ属。グラム陰性腸桿菌：肺炎桿菌、大腸菌、黄色ブドウ球菌、緑膿菌、プロテウス・ブルガリス
初期のVAP	肺炎球菌、インフルエンザ菌、黄色ブドウ球菌、嫌気性細菌
後期VAP	腸内細菌科、緑膿菌、アシネトバクター属、黄色ブドウ球菌
泌尿器科病院に入院する	大腸菌、プロテウス菌、腸球菌。
血液疾患患者	大腸菌、ペブシエラ菌、緑膿菌、黄色ブドウ球菌
術後期間	黄色ブドウ球菌、大腸菌、プロテウス菌、緑膿菌。
関連する慢性気管支肺疾患	腸球菌、緑膿菌、ペブシエラ
グルココルチコイド、細胞増殖抑制剤などを長期間投与された患者における「非定型」肺炎。	レジオネラ
病院における自律給水源と空調設備の利用	レジオネラ
抗生物質またはグルココルチコイドを長期間投与されている患者	真菌（アスペルギルス属）

免疫不全状態を背景に肺炎が発症した

免疫状態異常は臨床現場で非常によく見られます。エイズに加えて、免疫不全状態の主な原因は以下のとおりです。

1. 悪性腫瘍。
2. 臓器または骨髄の移植。
3. 先天性または後天性の体液性または細胞性免疫不全症（多発性骨髄腫、後天性低ガンマグロブリン血症、低ガンマグロブリン血症を伴う胸腺腫、選択的：IgAまたはIgG欠乏症、慢性リンパ性白血病、リンパ肉芽腫症、後天性ヒト免疫不全症（HIV）。
4. 慢性疾患または臨床状態:
   • びまん性結合組織疾患;
   • 慢性閉塞性肺疾患;
   • 糖尿病;
   • 腎不全;
   • 肝不全;
   • アミロイドーシス;
   • コルチコステロイド療法;
   • ベリリウム症;
   • 老齢。

薬物療法に関連するものも含め、様々な免疫不全状態では、肺疾患の発生を防ぐ人体防御システムのあらゆる機能が阻害されます。これには、口腔内微生物叢の正常な構成の変化、気管支分泌物の粘液繊毛輸送の阻害、局所的な非特異的防御機構（補体および分泌型IgA、肺胞マクロファージの減少）および特異的（体液性および細胞性）防御機構の損傷が含まれます。これにより、病原性微生物および日和見微生物による下気道の定着と、肺実質の炎症の発生が促進されます。

免疫不全状態の人に肺炎を引き起こす最も一般的な病原体は次のとおりです。

• インフルエンザ菌;
• レジオネラ属;
• 黄色ブドウ球菌;
• ニューモシスチス・カリニ;
• 原生動物;
• キノコ;
• ウイルス（ヘルペスウイルス、サイトメガロウイルス）
• 結核菌。

ニューモシスチス・カリニによる肺炎は特に致死率が高い。比較的若年層および中年層の患者では、免疫不全状態を背景に発症する肺炎の最大20～30%が「非定型」細胞内病原体によるものである。

• マイコプラズマ;
• レジオネラ属;
• クラミジア属。

しかし、高齢患者の場合、マイコプラズマが肺炎を引き起こすことはほとんどなく（EL Aronseu）、最も関連性の高い病原体は肺炎球菌、インフルエンザ菌、ウイルスのままです。

化学療法薬の長期使用やコルチコステロイドの大量使用は、ニューモシスチス・カリーナまたはノカルジア小胞体によって引き起こされる肺炎を発症するリスクを高めることを覚えておく必要があります。